Обескремнивание воды реагентами

Обескремнивание воды известью. Удаление из воды части растворенной в ней кремниевой кислоты достигается осаждением ее в виде CaSiO₃ при умягчении воды известью. Глубина обескремнивания воды возрастает при избытке извести и повышении температуры.

Подлежащая декарбонизации и обескремниванию вода нагревается в каскадном подогревателе до 80-90°С. При этом из воды удаляется углекислота и происходит частичный распад бикарбонатов. Затем нагретая вода проходит сатуратор, где насыщается известью. В сатураторе происходит выпадение гидроокиси магния, карбоната и силиката кальция — декарбонизация воды и ее обескремнивание. Удаление из воды избытка Са(ОН)₂ происходит при декарбонизации воды дымовыми газами. Выпадающий тонкодисперсный осадок чистого карбоната кальция высушивается и используется в парфюмерной и других отраслях промышленности. В обработанной таким образом воде содержится 0,3-0,5 мг/л Si0₂^-3.

Обескремнивание воды солями железа. При введении в воду солей железа образуется коллоид гидроокиси железа, частицы которого имеют обычно положительный заряд. При взаимной коагуляции коллоида гидроокиси железа и коллоидной кремниевой кислоты, имеющей отрицательный заряд, достигается удаление последней из воды. Расход солей железа при этом составляет около 2 мг Fe²⁺ на 1 мг удаляемой коллоидной кремниевой кислоты. Растворенная кремниевая кислота сорбируется хлопьями гидроокиси железа. На снижение содержания кремниевой кислоты с 12-14 до 2мг/л расходуется 300-350мг сульфата железа. Оптимальные значения рН=8,5-9,5 поддерживаются введением в воду извести.

Обескремнивание воды солями алюминия. Коллоидная кремниевая кислота коагулируется положительно заряженным коллоидом гидроокиси алюминия и задерживается в осветлителе.

Хлопья гидроокиси алюминия сорбируют из воды растворенную кремниевую кислоту. Процесс этот идет лучше при введении в воду алюмината натрия (10-15 мг NaAl(ОН)₂ на 1 мг Si0₂^-3), чем сульфата алюминия, так как при введении в воду последнего частично образуются основные сульфаты алюминия, не сорбирующие кремниевую кислоту. Высокой сорбционной способностью по Si0₂^-3 обладают хлопья алюмината магния, образующиеся при введении в воду солей магния и алюмината натрия или сернокислого алюминия при значениях рН>8,5.

Обескремнивание воды гидроокисью магния. Гидроокись магния сорбирует из воды ионную, молекулярно-дисперсную и коллоидную кремниевую кислоту. Скорость образования и прочность сорбционных соединений возрастает с повышением температуры и рН воды, поэтому глубина обескремнивания также возрастает с повышением температуры.

При введении в воду 5-10 мг MgO на 1 мг содержащейся в воде Si0₂^-3 или осаждении такого же количества гидроокиси магния в воде из растворенных в ней солей магния с помощью извести или едкого натра удается снизить содержание кремниевой кислоты в воде до 1 мг/л при температуре 40°С и до 0,25 мг/л при температуре 100-105° С. Процесс следует вести при рН=10,2 - 10,3, так как при более низких рН образуются растворимые соединения магния.

Обескремнивание воды обожженным доломитом. При обжиге природных доломитов (содержание СаО - 27—36%, MgO 13— 23%) при температуре около 750°С получается доломитизированная известь, содержащая до 40% MgO. При введении ее в воду происходит декарбонизация воды в результате взаимодействия СаО извести и бикарбонатов воды, а также ее обескремнивание в результате сорбции SО₂^-3 окисью магния доломитизированной извести.

Расход доломитизированной извести на 1мг Si0₂^-3 при обескремнивании воды составляет: 10—15мг MgO при температуре 40°С, 4—6мг при температуре 75°С и 2,5—3,5 мг при температуре 98°С. Остаточное содержание Si0₂^-3  составляет при этом 0,2 мг/л при 98°С и 2 мг/л при 40°С.